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Dokumentenidentifikation DE102006027474A1 13.12.2007
Titel Betätigungsvorrichtung II
Anmelder Huf Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG, 42551 Velbert, DE
Erfinder Wölfl, Thomas, 40723 Hilden, DE;
Kalesse, Michael, 40885 Ratingen, DE
Vertreter Bals & Vogel, 44799 Bochum
DE-Anmeldedatum 12.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006027474
Offenlegungstag 13.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse E05B 65/26(2006.01)A, F, I, 20060612, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung (1) für ein Schloss (30) zum Öffnen und/oder Schließen eines beweglichen Teils (25) eines Fahrzeugs, insbesondere einer Tür, einer Heckklappe oder dergleichen, mit einer Gehäusekonstruktion (2) und einer durch einen Motor (4) bewegbaren Schutzklappe (3), wobei diese durch ein Federelement (5) belastbar ist und zumindest zwei Stellungen einnehmen kann, nämlich eine Ruhestellung, in der die Schutzklappe (3) bündig die Oberfläche des beweglichen Teils (25) abschließt, und eine Betriebsstellung, in der ein Eingriff durch einen Benutzer (29) in die Betätigungsvorrichtung (1) möglich ist, und einem in der Gehäusekonstruktion (2) vorgesehenen Betätigungselement (6) zur Betätigung des Schlosses (30). Um eine elektrische oder elektromechanische Betätigungsvorrichtung (1) für ein Schloss (30) zu schaffen, die einen hohen Bedienungskomfort aufweist und trotzdem energiesparsam ist, wird vorgeschlagen, dass ein schaltbares Kupplungselement (7) vorhanden ist, womit das Federelement (5) entkoppelbar ist, so dass es nicht auf die Schutzklappe (3) wirkt.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung ist auf eine Betätigungsvorrichtung für ein Schloss nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zum Öffnen und/oder Schließen eines beweglichen Teils eines Fahrzeugs, insbesondere einer Tür, einer Heckklappe oder dergleichen gerichtet. Dabei weist eine derartige Betätigungsvorrichtung eine durch einen Motor betätigbare Schutzklappe auf, die durch ein Federelement belastbar ist, und die zumindest zwei Stellungen einnehmen kann, nämlich eine Ruhestellung, in der die Schutzklappe bündig die Oberfläche des beweglichen Teils abschließt, und eine Betriebsstellung, bei der ein Benutzer in die Betätigungsvorrichtung eingreifen kann. Ferner ist in oder an der Gehäusekonstruktion der Betätigungsvorrichtung ein Betätigungselement zur Betätigung des Schlosses vorgesehen. Durch das Betätigungselement kann der Benutzer das Schloss Öffnen und/oder Schließen. Die gesamte Betätigungsvorrichtung kann derart in dem beweglichen Teil des Fahrzeugs eingelassen sein, dass sie eine glatte Front, insbesondere durch die Schutzklappe, mit der Außenseite des beweglichen Teils bildet, wodurch sie im Wesentlichen verborgen in dem beweglichen Teil vorgesehen ist. Eine Betätigung des Schlosses findet durch den Benutzer nur dann statt, wenn sich die Schutzklappe in ihrer Betriebsstellung befindet. Das eigentliche Betätigungselement ist somit versteckt innerhalb der Betätigungsvorrichtung angeordnet.

Aus dem Stand der Technik ist die europäische Patentschrift EP 1 402 138 B1 bekannt, die eine gattungsgemäße Betätigungsvorrichtung offenbart. Bei dieser Erfindung kommen zwei grundsätzlich verschiedene Ausführungsformen der Betätigungsvorrichtung zum Einsatz, nämlich eine elektromechanische und eine rein mechanische Ausführungsform. Die elektrische Betätigungsvorrichtung wirkt mit einem elektromechanischen Schloss zum Öffnen oder Schließen des beweglichen Teils zusammen. Dabei wird ein elektrisches Schaltsignal oder Schaltimpuls ausgenutzt, um das elektrische Schloss zu betätigen. Bei der mechanischen Betätigungsvorrichtung ist dagegen ein Hebel im Inneren der Betätigungsvorrichtung vorgesehen, wodurch das mechanische Schloss betätigt wird. Bei beiden Ausführungsformen kann die Schutzklappe automatisch durch einen Motor von der Ruhestellung in die Betriebsstellung überführt werden, um einen hohen Bedienkomfort zu bieten. Allerdings wird durch die automatische Betätigung der Schutzklappe zusätzlich Energie durch den Motor verbraucht, die normalerweise aus der Fahrzeugbatterie stammt, wenn das Fahrzeug abgestellt ist. Aufgrund des steigenden Energieverbrauches für diverse Systeme und Aggregate im Fahrzeug gilt es, besonders sparsame Systeme zu entwickeln. Nur so kann sichergestellt werden, dass die Fahrzeugbatterie auch nach einem längeren Stillstand genügend Energie bereitstellt, um den Fahrzeugmotor zu starten.

Ausgehend von dem zuvor genannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische oder elektromechanische Betätigungsvorrichtung für ein Schloss zu schaffen, die einen hohen Bedienungskomfort aufweist und energiesparsam ist. Außerdem soll die Betätigungsvorrichtung auch bei einem Stromausfall oder einem Defekt in der Elektrik bzw. Elektronik funktionsfähig bleiben.

Die vorliegende Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.

Damit die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung auch bei einem Stromausfall funktionsfähig bleibt, muss die Schutzklappe auch manuell betätigbar sein. Zu diesem Zweck muss der Benutzer die Schutzklappe auch manuell drehen bzw. schwenken können, um in die Betätigungsvorrichtung eingreifen zu können. Nachdem der Benutzer das Schloss bedient hat, um das bewegliche Teil zu öffnen oder zu schließen, muss sich die Schutzklappe selbstständig in ihre Ruhestellung bewegen, da ansonsten die Betätigungsvorrichtung offen bleibt, wodurch zum Beispiel unangenehme Fahrtgeräusche entstehen können. Zu diesem Zweck ist die Schutzklappe mit einer Feder belastet, wodurch sie auch bei einem Stromausfall von ihrer Betriebsstellung selbstständig in die Ruhestellung überführbar ist. Somit ist auch die volle Funktionsfähigkeit der Betätigungsvorrichtung bei einem Stromausfall gewährleistet. Allerdings folgt daraus für den Normalbetrieb, dass heißt wenn ausreichend Energie für die Betätigungsvorrichtung vorliegt, dass der Motor für die Betätigung der Schutzklappe gegen die vorhandene Feder an der Schutzklappe anarbeiten muss. Folglich verbraucht der Motor deutlich mehr Energie im Normalbetrieb, um die Schutzklappe aus der Ruhestellung in die Betriebsstellung zu bewegen. Auch ist ein deutlich leistungsstärkerer Motor notwendig, damit überhaupt die notwendigen Kräfte bzw. Drehmomente aufgebracht werden können. Die vorliegende Erfindung sieht nun vor, zusätzlich ein schaltbares Kupplungselement zu verwenden, womit das Federelement entkoppelbar ist, so dass es nicht permanent auf die Schutzklappe wirkt. Hierdurch ist es möglich, im Normalbetrieb das Federelement von der Schutzklappe zu entkoppeln, um dann die Schutzklappe ohne große Widerstandskraft bzw. großes Drehmoment vom Motor aus der Ruhestellung in die Betriebsstellung zu überführen. Durch diese Maßnahme ist es ebenfalls möglich elektrische Energie einzusparen, insbesondere im Stillstand des Fahrzeuges, wenn die Energie aus der Fahrzeugbatterie stammt. Somit kann für die Betätigungsvorrichtung einerseits ein hoher Bedienkomfort erreicht werden und andererseits ein energiesparsames System erzielt werden.

Weitere technische Merkmale und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 13.

Bei einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme, dient der Motor zur Betätigung der Schutzklappe gleichzeitig zum Schalten des Kupplungselementes. Zu diesem Zweck kann ein Getriebe und/oder eine Hebelmechanismus zwischen dem Motor und dem Kupplungselement vorgesehen sein, wodurch der Motor indirekt das Kupplungselement schaltet. Anstelle des Motors für die Betätigung der Schutzklappe kann auch ein zusätzliches elektromechanisches Stellglied zur Schaltung des Kopplungselementes dienen. Dieses elektromechanische Stellglied kann einen Hubmagneten enthalten. Selbstverständlich kann auch das zusätzliche elektromechanische Stellglied aus einem weiteren Motor bestehen.

Um ein besonders robustes und zuverlässiges Kupplungselement einsetzen zu können, sollte dieses eine Klauenkupplung, eine Reibkupplung oder eine Magnetkupplung aufweisen. Die Klauenkupplung und die Reibkupplung werden in der Regel durch eine Längsbewegung geschaltet, so dass eine mechanische Betätigung notwendig ist. Die Magnetkupplung dagegen kann rein elektrisch geschalten werden, so dass keine weiteren Bauteile mehr notwendig sind. Um eine möglichst Platz sparende Konstruktion zu erhalten, kann das Kupplungselement auf einer Dreh- oder Schwenkachse der Schutzklappe gelagert sein. Sofern das Federelement für die Rückstellung der Schutzklappe als eine Drehfeder, insbesondere eine Spiral- oder Schenkelfeder ausgestaltet ist, können das Federelement und/oder das Kupplungselement auf der Dreh- oder Schwenkachse für die Schutzklappe angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich ein besonders kompakter und solider Aufbau für die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung. Dabei empfiehlt es sich, das Federelement und das Kupplungselement zwischen der bewegbaren Schutzklappe und der feststehenden Gehäusekonstruktion anzuordnen. Bei dieser Variante ist es denkbar, das Federelement zwischen der Schutzklappe und dem Kupplungselement vorzusehen. Allerdings kann optional das Federelement auch zwischen der Gehäusekonstruktion und dem Kupplungselement angeordnet sein. Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Federungselement in der Breitenmitte der Schutzklappe angreifen zu lassen, um Verbiegungen oder Spannungen über die Breite der Schutzklappe zu vermeiden. Ebenfalls ist es auch denkbar, ein oder mehrere Federelemente an der Schutzklappe angreifen zu lassen, die über die Breite der Schutzklappe möglichst gleichmäßig verteilt sind und zweckmäßigerweise alle entkoppelt werden können.

Damit die Betätigungsvorrichtung auch im Notfall, bei dem z. B. ein Stromausfall vorliegt, einwandfrei arbeitet, empfiehlt es sich, dass das Kupplungselement das Federelement nur entkoppelt, wenn der Motor für die Schutzklappe aktiviert wird. Folglich wirkt das Federelement auch bei einem Stromausfall auf die Schutzklappe und kann nur entkoppelt werden, wenn ausreichend Energie für die Bewegung der Schutzklappe und somit auch zum Entkoppeln des Federelementes bereitsteht.

Im Normalbetrieb sorgt der Motor für die Schutzklappe für ihre Rückstellung aus der Betriebsstellung in die Ruhestellung. Um im Notfallbetrieb ein rasches Zurückschnellen der Schutzklappe aus der Betriebsstellung in die Ruhestellung zu vermeiden, kann zusätzlich ein Dämpferelement an der Schutzklappe angreifen, wodurch die Schutzklappe langsam aus der Betriebsstellung in die Ruhestellung überführt wird. Da der Motor im Normalbetrieb die Schutzklappe nicht ruckartig oder schnell bewegt, muss dieser auch nicht gegen das Dämpferelement arbeiten. Somit wird keine zusätzliche Energie für die Verstellung der Schutzklappe bei dem Einsatz eines Dämpferelementes benötigt.

Sofern die Betätigungsvorrichtung zur Bedienung eines mechanischen Schlosses verwendet wird, kommt ein mechanisches Betätigungselement in oder an der Gehäusekonstruktion zum Einsatz, wobei dieses mechanische Betätigungselement als Hebel, Knopf oder dergleichen ausgestaltet sein kann. Somit kann der Benutzer durch eine Zug- oder Druckbewegung die erforderlichen Kräfte über das mechanische Betätigungselement auf das mechanische Schloss übertragen.

Zur Kraftübertragung oder Drehmomentübertragung kann zwischen dem mechanischen Betätigungselement und dem mechanischen Schloss ein Gestänge oder ein Bowdenzug oder dergleichen vorgesehen sein. Ebenfalls ist es denkbar, dass das mechanische Betätigungselement direkt auf das mechanische Schloss wirkt, so dass zusätzliche Kraft- bzw. Drehmomentübertragungsmittel nicht erforderlich sind.

Wird allerdings die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit einem elektromechanischen Schloss betrieben, so empfiehlt es sich, das elektrische Betätigungselement als einen Schalter, Taster, Drucksensor oder dergleichen auszugestalten. Auch dieses Betätigungselement ist gut erreichbar für einen Benutzer innerhalb der Betätigungsvorrichtung anzuordnen. Das elektrische oder elektronische Signal des verwendeten Betätigungselementes kann dann über eine Steuerleitung direkt oder indirekt über eine Steuereinheit an das elektrische Schloss weitergeleitet werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zusätzlich eine Frontklappe Verwendung finden, die benachbart zur Schutzklappe beweglich angeordnet wird, wodurch das Schloss mechanisch betätigbar ist. Diese zusätzliche Frontklappe kann anstelle des mechanischen Betätigungselementes eingesetzt werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass sie zusätzlich zu dem elektrischen und/oder mechanischen Betätigungselement eingesetzt wird, um somit auch bei einem Stromausfall sicherzustellen, dass ein elektromechanisches Schloss trotzdem betätigbar ist.

Ferner kann es bei der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung vorgesehen sein, dass durch einen Sensor, der insbesondere an oder in der Schutzklappe angeordnet ist und zur Ansteuerung des Motors für die Schutzklappe dient, eine Annäherung eines Benutzers an die Betätigungsvorrichtung erfassbar ist. Sobald dieser Sensor nun eine Annäherung eines Benutzers erfasst, wird die Schutzklappe automatisch in ihre Betriebsstellung überführt. Der verwendete Sensor kann beispielsweise aus einem kapazitiven oder induktiven Näherungssensor bestehen. Ebenfalls kann er ein Piezo-Element enthalten. Der Näherungssensor kann in oder an der Schutzklappe angeordnet sein. Die Schutzklappe selber kann mit einer Blende versehen sein, die sowohl farblich als auch von der Materialbeschaffenheit der Vorderseite des beweglichen Teils angepasst ist. Der Sensor kann dann zwischen der Blende und der eigentlichen Schutzklappe angeordnet werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass bei einer metallischen Blende diese als Teil des Sensors verwendbar ist. Ferner ist es denkbar, dass das Betätigungselement an oder in der beweglichen Frontklappe angeordnet ist. Das Betätigungselement selber kann einen Sensor, ein Piezo-Element, Schalter, Mikroschalter oder dergleichen aufweisen.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung kann als Türaußengriff ausgestaltet sein. Ebenfalls ist die vorliegende Erfindung auch auf ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 gerichtet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1a eine Rückansicht auf eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit geschlossener Schutzklappe,

1b ein Querschnitt durch die Betätigungsvorrichtung aus 1a,

1c eine dreidimensionale Ansicht der Betätigungsvorrichtung aus 1a,

2a eine dreidimensionale Ansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung mit einem entkoppelten Kupplungselement,

2b einen Querschnitt durch die Betätigungsvorrichtung aus 2,

3a eine dreidimensionale Ansicht einer zusätzlichen erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung mit einem entkoppelten Kupplungselement und einer teilweisen geöffneten Schutzklappe,

3b Querschnitt durch die Betätigungsvorrichtung aus 3,

4 Draufsicht auf eine in einem beweglichen Teil angeordnete Betätigungsvorrichtung,

5 Draufsicht auf eine weitere Betätigungsvorrichtung, die in einem beweglichen Teil, insbesondere einer KFZ-Tür, angeordnet ist,

6a Querschnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit manuell geöffneter Schutzklappe,

6b Querschnitt durch die Betätigungsvorrichtung aus 6a mit einer automatisch geöffneten Schutzklappe und

7 Querschnitt durch eine Kraftsperreinheit an einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung.

In der 1a ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung 1 in der Rückansicht dargestellt. Diese Betätigungsvorrichtung 1 wird durch die Gehäusekonstruktion 2 an dem beweglichen Bauteil 25 ortsfest angeordnet. Zu diesem Zweck sind in der Gehäusekonstruktion 2 Befestigungslöcher 28 vorgesehen, womit die Betätigungsvorrichtung 1 zum Beispiel an dem beweglichen Teil 25 angeschraubt, genietet oder verrastet werden kann. Somit ist die Betätigungsvorrichtung 1 unbeweglich an einer Tür, Klappe oder dergleichen, dass das bewegliche Bauteil 25 darstellt, fixierbar. An der Rückseite 27 der Betätigungsvorrichtung 1 kann zusätzlich ein Gehäusedeckel oder eine Sichtblende oder dergleichen angeordnet sein, damit die Betätigungsvorrichtung 1 nach hinten hin zumindest sichtbar abgeschlossen ist.

Die Betätigungsvorrichtung 1 aus den 1a, b und 1c weist ein elektrisches Betätigungselement 6 zur Betätigung eines elektromechanischen Schlosses 30 im Normalfall auf. Zusätzlich zu der Schutzklappe 3 ist in oder an der Betätigungsvorrichtung 1 eine bewegliche Frontklappe 11 vorgesehen, womit das elektromechanischen Schlosses 30 auch im Notfall mechanische betätigbar ist. In den 1a, b und c befindet sich die Schutzklappe 3 in ihrer Ruhestellung und das Kupplungselement 7 ist eingekoppelt, wodurch das Federelement 7 direkt auf die Schutzklappe 3 wirkt. In dieser Ruhestellung kann zumindest ein Gummielement zwischen der Gehäusekonstruktion 2 und der Schutzklappe 3 als Anschlag 18 dienen. Im Normalfall erfolgt die eigentliche Betätigung der Schutzklappe 3 durch den Motor 4 über ein Getriebe 9, welches z. B. linksseitig an dem Motor 4 oder der Gehäusekonstruktion 2 angeordnet ist und eine indirekte Betätigung der Schutzklappe 3 vornehmen kann. Damit die Schutzklappe 3 bei einer manuellen Betätigung automatisch rückstellbar ist, ist das Federelement 5 vorgesehen, welches im vorliegenden Fall aus einer Spiralfeder besteht, die um die Drehachse 3b der Schutzklappe 3 angeordnet ist. Ferner ist um die Drehachse 3b auch das ringförmige Kupplungselement 7 angeordnet, womit das Federelement 5 wirkungslos zu schalten ist. Das Kupplungselement 7 weist im vorliegenden Fall eine Klauenkupplung auf, die mechanisch durch das Stellglied 8 schaltbar ist. Das Stellglied 8 ist ortsfest an der Schutzklappe 3 fixiert und wird bei einer Betätigung der Schutzklappe 3 mit verschwenkt. Das Stellglied 8 dient zur Längsverstellung der rechten Kupplungshälfte 7b des Kupplungselementes 7. Hierdurch können die Klauen des Kupplungselementes 7 in Eingriff bzw. außer Eingriff gebracht werden.

Bei einer Annäherung eines Benutzers 29 an die Betätigungsvorrichtung 1 findet folgender Ablauf statt. Die Annäherung des Benutzers 29, insbesondere seiner Hand oder seines Fingers, wird von einem Annäherungssensor 10, der z. B. aus einem kapazitiven oder induktiven Sensor bestehen kann, erfasst. Dieser Sensor 10 liefert ein entsprechendes Signal an eine nicht dargestellte Steuereinheit, worauf hin der Motor 4 angesteuert wird, um die Schutzklappe 3 aus der Ruhestellung in die Betriebsstellung zu überführen. Bevor jedoch der Motor 4 die Schutzklappe 3 bewegt, wird das Stellglied 8, welches beispielsweise aus einem Hubmagnet bestehen kann, ebenfalls durch die Steuereinheit angesteuert, um das Kupplungselement 7 zu schalten, wodurch das Federelement 5 vor der Bewegung der Schutzklappe 3 entkoppelt ist. Damit muss der Motor 4 nicht gegen das Federelement 5 anarbeiten, um die Schutzklappe 3 zu bewegen. Nachdem nun die Schutzklappe 3 manuell oder automatisch geöffnet worden ist (s. 3b) kann der Benutzer 29 in die Betätigungsvorrichtung 1 hineingreifen, um das elektrische und/oder mechanische Betätigungselement 6 zu betätigen.

In der 2a ist dargestellt, wie das Stellglied 8 das Kupplungselement 7 schaltet – bevor der Motor 4 die Schutzklappe aus der Ruhestellung bewegt – in dem es die rechte Kupplungshälfte 7b von der linken Kupplungshälfte 7a entfernt bzw. trennt. Folglich ist keine Verbindung mehr zwischen der linken und rechten Kupplungshälfte 7a, b vorhanden, wodurch das Federelement 5 derart entkoppelt ist, dass es auf eine Bewegung der Schutzklappe 3 keinen Einfluss mehr nimmt. Somit baut das Federelement 5 bei einer elektrischen Betätigung der Schutzklappe 3 keine Vorspannung auf, um damit anschließend die Schutzklappe 3 selbstständig aus der Betriebsstellung in die Ruhestellung überführen zu können. Das Federelement 5 ist im vorliegenden Fall zwischen der Gehäusekonstruktion 2 und dem Kupplungselement 7, insbesondere der linken Kupplungshälfte 7a angeordnet. Sofern das Kupplungselement 7 eingekuppelt ist, wird eine Bewegung der Schutzklappe 3 über die rechte Kupplungshälfte 7b, die drehfest an der Schutzklappe 3 angeordnet ist, auf das Federelement 5 übertragen und eine entsprechende Vorspannung zur Rückstellung der Schutzklappe 3 aufgebaut. Das Federelement 5 ist linksseitig drehfest an der Gehäusekonstruktion 2 befestigt. Mit dem rechtsseitigen Ende der Spiralfeder greift das Federelement 5 drehfest an der linksseitigen Kupplungshälfte 7a an. Die Übertragung einer Bewegung der Schutzklappe 3 findet in den Ausführungsbeispielen aus 1 bis 3 über die rechtsseitige Kupplungshälfte 7b statt, sofern das Kupplungselement 7 eingekuppelt ist. Die rechte Hälfte 7b des Kupplungselementes 7 ist einerseits längsverschieblich an der Drehachse 3b angeordnet und andererseits an der Verstellachse 8a des Stellgliedes 8. Diese Achse 8a ist parallel zur Drehachse 3b angeordnet. Das Stellglied 8 ist selbst ortsfest an der Schutzklappe 3 angeordnet, wobei die dazugehörige Stellachse 8a durch eine Verstärkungsrippe 3c der Schutzklappe 3 ragt, um die rechte Kupplungshälfte 7b aufzunehmen. Durch eine manuelle oder automatische Betätigung der Schutzklappe 3 findet eine Drehung der Stellachse 8a um die Drehachse 3b der Schutzklappe 3 und damit eine Drehung der rechten Kupplungshälfte 7b statt, die zu einer Verdrehung des Federelementes 5 im eingekuppelten Zustand des Kupplungselementes 7 führt.

In den 2 und 3 sind weitere Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung 1 dargestellt, wobei im Normalfall ein mechanisches Betätigungselement 6 zum Einsatz kommt, im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel aus den 1. Dabei dient die bewegliche Frontklappe 11, die über eine Dreh- bzw. Schwenkachse 11b an der Gehäusekonstruktion 2 angeordnet ist, als mechanisches Betätigungselement 6. Die Frontklappe 11 und die Schutzklappe 3 können eine geschlossene Oberfläche bilden, um die gesamte Oberfläche des beweglichen Teils 25 wohlgefällig fortzuführen bzw. auszugestalten.

Unabhängig davon, ob nun die Schutzklappe 3 manuell oder automatisch durch den Motor 4 in die Betriebsstellung bewegt (s. 2b – Pfeil 31) worden ist, kann nun der Benutzer 29 in die Betätigungsvorrichtung 1 hineingreifen. Durch das Herausziehen der Frontklappe 11 (s. 3b – Pfeil 32), ist eine mechanische Betätigung des Schlosses 30 möglich. Dabei kann die Dreh- bzw. Schwenkbewegung der Frontklappe 11 bzw. des mechanischen Betätigungselementes 6 indirekt über einen Bowdenzug 14, ein Gestänge 15 oder direkt auf das Schloss 30 übertragen werden. In den Ausführungsbeispielen aus den 1 bis 3 wird eine Betätigung der Frontklappe 11 indirekt über einen Bowdenzug 14 auf das Schloss 30 übertragen. Hierzu ist an der Frontklappe 11, in der Nähe der Dreh- bzw. Schwenkachse 11b eine Aufnahme 14a für die Seele des Bowdenzugs vorgesehen. An der feststehenden Gehäusekonstruktion 2 kann benachbart zur Aufnahme 14a für die Seele die Aufnahme 14b für die Hülle des Bowdenzugs 14 angeordnet sein. Durch das rechtsseitige Herausziehen bzw. Drehen der Frontklappe 11 – aus Sicht der Draufsicht auf die Vorderseite 26 – wird der Abstand zwischen der Aufnahme 14a und der Aufnahme 14b vergrößert (s. z. B. 2a und 3a), wodurch die Seele des Bowdenzugs 14 aus der Hülle herausgezogen wird.

In den 1b, 2b und 3b sind Querschnitte durch die Ausführungsbeispiele aus den jeweiligen 1 bis 3 dargestellt, aus denen deutlich die Bewegung der Schutzklappe 3 hervorgeht. Außerdem wird sichtbar, wie der Motor 4 über das Getriebe 9, welches eine Kurvenscheibe 9a enthält die Schutzklappe 3 betätigt. In der 1b steht die Schutzklappe 3 in ihrer Ruhestellung. Nachdem der Näherungssensor 10, der rückseitig an der Schutzklappe 3 angeordnet sein kann, eine Annäherung einer Person 29 festgestellt hat, wird das Kupplungselement 7 entkoppelt und der Motor 4 angesteuert.

In der 2b ist das Kupplungselement 7 entkoppelt (s. hierzu 2a) und der Motor 4 hat bereits die Kurvenscheibe 9a gegen den Uhrzeiger soweit gedreht, dass der Nocken 9b, der an der Kurvenscheibe 9a angeordnet ist, bereits im Eingriff mit der Führungsnut 3e an der Schutzklappe 3 ist. Diese Führungsnut 3e ist unterhalb des Drehpunktes 3b der Schutzklappe 3 angeordnet, so dass eine Drehung der Kurvenscheibe 9a im Gegenuhrzeigersinn zur einer Drehung der Schutzklappe 3 im Uhrzeigersinn führt. Trotz der ersten Bewegung des Motors 4 in der 2b befindet sich die Schutzklappe 3 weiterhin in ihrer Ruhestellung.

In der 3b ist dann die Schutzklappe 3 aus ihrer Ruhestellung bewegt worden, wobei das Kupplungselement 7 das Federelement 5 von der Schutzklappe 3 entkoppelt hat (s. hierzu 3a). Folglich wird der Eingriff in die Betätigungsvorrichtung 1 freigegeben. Ein Positionssensor 17, der in dem Ausführungsbeispiel aus 3 vorgesehen ist, kann dazu dienen, die Stellung der Schutzklappe 3 zu bestimmen. Ebenfalls kann ein weiterer Positionssensor auch die Stellung der beweglichen Frontklappe 11 erfassen. Die von den Positionssensoren gelieferten Signale können an die Steuereinheit zur Weiterverarbeitung gesendet werden.

Da in den 3a, b die Schutzklappe 3 automatisch durch den Motor 4 betätigt worden ist, muss sie auch von dem Motor 4 aus der Betriebsstellung in die Ruhestellung überführt werden. Im Normalfall ist nämlich das Federelement 5 durch das schaltbare Kupplungselement 7 wirkungslos geschaltet.

In der 4 ist die Draufsicht auf eine Betätigungsvorrichtung 1 mit einem elektrischen Betätigungselement 6 dargestellt. Dabei greift die Hand eines Benutzers 29 durch die geöffnete Schutzklappe 3 in die Betätigungsvorrichtung hinein. Bei dem Ausführungsbeispiel aus 1 ist keine bewegliche Frontklappe 11 vorgesehen, um eine mechanische Öffnung des Schlosses 30 im Notfall zu gewähren. Vielmehr wird das Schloss 30 ausschließlich über das elektrische Betätigungselement 6 geöffnet oder geschlossen.

In der 5 dagegen ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung 1 dargestellt, die zusätzlich eine bewegliche Frontklappe 11 aufweist. Diese Frontklappe 11 ist oberhalb der Schutzklappe 3 angeordnet und bildet eine geschlossene Oberfläche mit der Schutzklappe 3 und der Oberfläche des beweglichen Bauteils 25. Das Türschloss 30 ist schematisch in dem beweglichen Bauteil 25, welches in der 5 aus einer Fahrertür besteht, dargestellt. Sowohl die Schutzklappe 3 als auch die bewegliche Frontklappe 11 sind über Scharniere 13 an der Gehäusekonstruktion 2 beweglich angeordnet. Die Pfeile 32 an der Frontklappe 11 deuten an, dass die Frontklappe 11 nach oben aus der Oberfläche des beweglichen Teils 25 herausschwenkbar bzw. herausziehbar ist. Die Frontklappe 11 in der 5 kann zusätzlich mit einem elektrischen Betätigungselement 6 versehen sein. Ebenfalls ist es denkbar, dass die Frontklappe 11 selbst ein mechanisches Betätigungselement 6 für das Schloss 30 darstellt oder das ein weiteres mechanisches Betätigungselement 6 innerhalb der Betätigungsvorrichtung 1 angeordnet ist.

In den 6a, b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Betätigungsvorrichtung 1 dargestellt. Dabei kommt eine Kraftsperreinheit 16 zum Einsatz, um die bewegliche Frontklappe 11 in ihrer Ruhestellung quasi feststehend auszugestalten. Erst nach der Überwindung einer vordefinierten Widerstandskraft lässt sich dann die Frontklappe 11 leicht bewegen. Eine vergleichbare Kraftsperreinheit 16 ist in der 7 näher dargestellt. Diese weist einen Schnappverschluss 19 auf, womit die Frontklappe 11 mittelbar, z. B. über den Hebel 12, der an der beweglichen Frontklappe 11 angeordnet ist, formschlüssig in der Ruhestellung gehalten ist. Des Weiteren unterscheidet sich dieses Ausführungsbeispiel der Betätigungsvorrichtung 1 gegenüber den anderen Ausführungsbeispielen, da ein besonderes Verbindungselement 23 zwischen der Schutzklappe 3 und dem Motor 4 angeordnet ist. Dieses Verbindungselement 23 verfügt über ein Langloch 24, welches zur Führung eines Bolzens 3d an einem Hebel der Schutzklappe 3 dient. In der 5 wurde die Schutzklappe 3 manuell – ohne Hilfe des Motors 4 – in ihre Betriebsstellung überführt. Durch die Bewegung der Schutzklappe 3 aus der Ruhestellung in die Betriebsstellung gleitet der Mitnahmebolzen 3d in dem Langloch 24 des Verbindungselementes 23 von oben nach unten. Durch das nicht dargestellte Federelement 5, welches ebenfalls über das Kupplungselement 7 von der Schutzklappe 3 entkoppelbar ist, ist die Schutzklappe 3 selbstständig aus der Betriebstellung in die Ruhestellung rückführbar. Hierbei gleitet wieder der Mitnahmebolzen 3d in dem Langloch 24 von unten nach oben.

Die Schutzklappe 3 wurde in der 6b durch den Motor 4 in ihre Betriebsstellung bewegt, wobei diese den Anschlag 18 berührt. Zur Betätigung der Schutzklappe 3 dient wieder das Verbindungselement 23. Dabei rutscht der Mitnahmebolzen 3d nicht in dem Langloch 24 hin und her, da er sich die ganze Zeit am oberen Anschlag des Langlochs 24 befindet. Die notwendige Rückstellkraft für die automatisch betätigte Schutzklappe 3 wird in diesem Fall durch den Motor 4 aufgebracht, in dem das Verbindungselement 23 von dem Motor 4 nach oben verfahren wird, wodurch der Mitnahmebolzen 3d vom oberen Anschlag im Langloch 24 zum unteren Anschlag gleitet. Nachdem nun der Mitnahmebolzen 3d am unteren Anschlag des Langlochs 24 zum Anliegen kommt, drückt der Motor 4 die Schutzklappe 3 durch das Verbindungselement 23 in die Ruhestellung. Anschließend wird das Federelement 5 durch das schaltbare Kupplungselement 7 wieder eingekuppelt, wodurch die Schutzklappe 3 in ihrer Ruhestellung verbleibt. Danach kann der Motor 4 wieder das Verbindungselement 23 nach unten verfahren, bis wieder der Mitnahmebolzen 3d am oberen Anschlag des Langlochs 24 zum Liegen kommt.

Ferner ist aus dem Ausführungsbeispiel in den 6a, b zu erkennen, dass die Schutzklappe 3 und die Frontklappe 11 mit einer Blende 3a bzw. 11a versehen werden können, um die Oberfläche des beweglichen Bauteils 25 einheitlich fortzuführen. Zwischen der Blende 3a und der eigentlichen Schutzklappe 3 kann der Annäherungssensor 10 angeordnet sein. Ebenfalls ist es denkbar, dass sich der Annäherungssensor 10 rückseitig an der Schutzklappe 3 befindet. Sofern eine metallische Blende 3a zum Einsatz kommt, kann diese auch als Annäherungssensor 10 benutzt werden.

In der 7 ist beispielhaft eine nicht permanent auf die Frontklappe 11 wirkende Kraftsperreinheit 16 mit einem Schnappverschluss 19 dargestellt. Dabei wird in der Ruhestellung der Frontklappe 11 ein Formschluss zwischen der Halterung 20, die zum Beispiel an der Gehäusekonstruktion 2 angeordnet ist und dem Hebel 12, der an der Frontklappe 11 angreift, bewirkt. Zu diesem Zweck können an dem Hebel 12, insbesondere kugelförmige Ausnehmungen 21, vorgesehen sein, die mit federbelasteten Lagerbolzen 22 aus der Halterung 20 zusammenwirken. Diese Lagerbolzen 22 können ebenfalls kugelförmige Köpfe aufweisen, die komplementär zu den kugelartigen Ausnehmungen 21 ausgestaltet sind. In der Ruhestellung der Frontklappe 11 greifen die Lagerbolzen 22 mit ihren Köpfen formschlüssig in die Ausnehmungen 21 hinein, wodurch die gewünschte Widerstandskraft der Kraftsperreinheit 16 bewirkt wird. Wird nun eine Zug- oder Druckkraft auf die bewegliche Frontklappe 11 ausgeübt, so führt diese Bewegung dazu, dass auch der Hebel 12 die beiden Lagerbolzen 22 gegen ihre Federn in die Halterung 20 hineindrücken. Sobald die Lagerbolzen 22 nicht mehr in die Ausnehmungen 21 eingreifen, wirkt auch nicht mehr eine vorgebbare Widerstandskraft der Kraftsperreinheit 16. Somit ist die bewegliche Frontklappe 11 nach der Überwindung der Widerstandskraft leicht betätigbar, um das Schloss 30 mechanisch zu betätigen. Nach der Betätigung kann die Frontklappe 11 wieder in die Ruhestellung gebracht werden, in dem der Hebel 12 wieder einen Formschluss mit der Halterung 20 über die Lagerbolzen 22 eingeht. Der vorliegende Schnappverschluss 19 ist nur eine beispielhafte Ausführung, da auch nur ein links- oder rechtsseitiger Lagerbolzen 22 mit einer entsprechenden links- oder rechtsseitigen Ausnehmung 21 vorhanden sein kann. Ebenfalls können die Lagerbolzen 22 auch andersartig ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Kraftsperreinheit 16, wie in den Ausführungsbeispielen aus den 1 bis 3 dargestellt, auch direkt an der beweglichen Frontklappe 11 angreifen.

Abschließend sei noch erwähnt, dass auch eine beliebige Kombination der technischen Merkmale der Betätigungsvorrichtung 1 aus den einzelnen Ausführungsbeispielen möglich ist, so lange diese sich nicht explizit ausschließen. Ebenfalls können die dargestellten Ausführungsbeispiele der Betätigungsvorrichtung 1 weitere nicht gezeigte elektrische, elektronische oder mechanische Bauteile enthalten.

1
Betätigungsvorrichtung
2
Gehäusekonstruktion
3
Schutzklappe
3a
Blende für 3
3b
Dreh- bzw. Schwenkachse von 3
3c
Verstärkungsrippen von 3
3d
Mitnahmebolzen
3e
Führungsnut
4
Motor für 3
5
Federelement für 3
6
Betätigungselement
7
Kupplungselement
7a
linke Kupplungshälfte
7b
rechte Kupplungshälfte
8
Stellglied
8a
Verstellachse (längsverschieblich)
9
Getriebe
9a
Kurvenscheibe
9b
Nocken
10
Sensor
11
Frontklappe
11a
Blende für 11
11b
Dreh- bzw. Schwenkachse von 11
12
Hebel von 11
13
Scharnier von 3 oder 8
14
Aufnahme für Bowdenzug
14a
Aufnahme für die Seele
14b
Aufnahme für die Hülle
15
Gestänge
16
Kraftsperreinheit
17
Positionssensor
18
Anschlag für 3
19
Schnappverschluss
20
Halterung
21
Ausnehmung
22
Lagerbolzen
23
Verbindungselement
24
Langloch in 23
25
bewegliches Bauteil
26
Vorderseite
27
Rückseite
28
Befestigungslöcher für 2
29
Finger eines Benutzers
30
Schloss
31
Pfeil für Bewegung von 3
32
Pfeil für Bewegung von 11


Anspruch[de]
Betätigungsvorrichtung (1) für ein Schloss (30) zum Öffnen und/oder Schließen eines beweglichen Teils (25) eines Fahrzeugs, insbesondere einer Tür, einer Heckklappe oder dergleichen, mit

einer Gehäusekonstruktion (2) und

einer durch einen Motor (4) bewegbaren Schutzklappe (3), wobei diese durch ein Federelement (5) belastbar ist und zumindest zwei Stellungen einnehmen kann, nämlich

eine Ruhestellung, in der die Schutzklappe (3) bündig die Oberfläche des beweglichen Teils (25) abschließt, und

eine Betriebsstellung, in der ein Eingriff durch einen Benutzer (29) in die Betätigungsvorrichtung (1) möglich ist, und

einem in der Gehäusekonstruktion (2) vorgesehenen Betätigungselement (6) zur Betätigung des Schlosses (30),

dadurch gekennzeichnet,

dass ein schaltbares Kupplungselement (7) vorhanden ist, womit das Federelement (5) entkoppelbar ist, so dass es nicht auf die Schutzklappe (3) wirkt.
Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (4) oder ein elektromechanisches Stellglied (8) zur Schaltung des Kupplungselements (7) dient. Betätigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (7) eine Klauenkupplung, eine Reibkupplung oder eine Magnetkupplung aufweist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (7) auf einer Dreh- oder Schwenkachse (3b) der Schutzklappe (3) gelagert ist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schloss (30) mechanisch durch das Betätigungselement (6) betätigbar ist, wobei das Betätigungselement (6) als Hebel, Knopf oder dergleichen ausgestaltet ist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schloss (30) elektrisch durch das Betätigungselement (6) bedienbar ist, wobei das Betätigungselement (6) einen Schalter, Taster, Drucksensor oder dergleichen aufweist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) zwischen der Schutzklappe (3) und dem Kupplungselement (7) angeordnet ist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) eine Drehfeder, insbesondere eine Spiral- oder Schenkelfeder, aufweist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzklappe (3) über ein Getriebe (9), insbesondere ein Kurvengetriebe, vom Motor (4) bewegbar ist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schutzklappe (3) ein Dämpferelement angreift, wodurch die Schutzklappe (3) aus der Betriebsstellung in die Ruhestellung verlangsamt überführbar ist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Sensor (10), der insbesondere an oder in der Schutzklappe (3) angeordnet ist und zur Ansteuerung des Motors (4) dient, eine Annäherung eines Benutzers (29) an die Betätigungsvorrichtung (1) erfassbar ist, wodurch die Schutzklappe (3) bei der Annäherung automatisch in die Betriebsstellung überführbar ist. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (7) das Federelement (5) nur entkoppelt, wenn der Motor (4) aktiviert wird, um die Schutzklappe (3) zu bewegen. Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Schutzklappe (3) benachbarte Frontklappe (11) beweglich angeordnet ist, wodurch das Schloss (30) mechanisch betätigbar ist. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug mit einer Betätigungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.






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